Schlüsselwörter
(Englisch)
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demand side management, demand response, dynamic prices, flexible load, load shifting
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Für schweizerische Dienstleistungsgebäude werden die Mechanismen zur Beeinflussung des Energieverbrauchs durch Lastverschiebung untersucht. Verbrauch und Erzeugung werden lokal optimiert unter Berücksichtigung zeitlich variabler Tarifsignale und der Wettervorhersage. Damit werden Verbraucher dann betrieben, wenn erneuerbare Energie reichlich vorhanden ist und gleichzeitig werden die Energiekosten minimiert. Mit einer Pilotinstallation werden die gewonnen Erkenntnisse validiert.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The project investigates mechanisms how the energy consumption can be influenced in regard to the time of use, the price and the demand between the supplier and the consumer. It will be investigated what kind of incentives can change the consumers behaviour and lead to the goals of the suppliers energy sourcing from sun, wind and hydro-electric power plant. The factors for the consumer’s energy costs are as well part of the project. Two pilot installations will be set in operation during the project. They will be used to validate the gained results and findings of the project.
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Mit der erwarteten Zunahme neuer erneuerbarer elektrischer Energie wird der Ausgleich von Nachfra-ge und Angebot immer anspruchsvoller. Demand-Response (DR) ist ein vielversprechender Lösungs-ansatz. Dazu ist ein Paradigmenwechsel der Verbraucher vom reinen Einsparen von Energie, zur zeitlichen Lastverschiebung (LS) notwendig. Sie soll dann verbraucht werden, wenn sie reichlich ver-fügbar und günstig ist. Der Verbraucher reagiert auf ein zeitlich variables Preissignal mit LS, ohne dabei Komforteinbussen oder Prozesseinschränkungen in Kauf zu nehmen. In diesem Projekt fokus-sieren wir uns auf ein Konzept für Schweizer Dienstleistungsgebäude (SSSB), Demand-Response.ch (DR.ch). Als Grundlage werden laufende Projekte und Studien in diesem Gebiet evaluiert. Das LS-Potential von SSSB wird auf verschiedene Verbraucherkategorien aufgeteilt. Diese werden für ver-schiedene Jahres- Wochen- und Tageszeiten analysiert. Berechnungen zeigen, dass bis zu 35% elektrischer Energie in SSSB potentiell für LS geeignet ist. Durch die Einführung von DR.ch in den grössten SSSB (7%) kann bis zu 65% des LS-Potentials zeitlich verschoben werden. Die benötigte Kommunikationsinfrastruktur für DR.ch wird analysiert. Mit gebräuchlichen IT-Standards wird ein DR Protokoll vorgeschlagen, welches alle relevanten Leistungs- und Sicherheitsanforderungen erfüllt. Ein Softwareframework für elektrische LS wird vorgestellt, welches eine Optimierung der LS bezüglich eines zeitlich variablen Stromtarifs ermöglicht. Es kann sowohl an ein existierendes Gebäudeleitsys-tem angedockt werden, als auch zur reinen Simulation von LS für elektrische Wärmeerzeuger in ver-schiedenen Gebäuden und Konfigurationen benützt werden. Die Simulationen ergeben mit heutigen Stromtarifen Kosteneinsparungen bis zu 34% bei gleichzeitiger Energieeinsparung von bis zu 20%. Die politisch- und energiemarktrelevanten Veränderungen in der Energielandschaft Schweiz zwischen 2013 – 2016 werden aufgezeigt, und deren Auswirkungen auf ihre Akteure kommentiert.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
iHomeLab - Hochschule Luzern
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Bolliger,Daniel
Birrer,Edith
Huber,Patrick
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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With increasing amount of volatile renewable electrical energy, balancing demand and supply be-comes much more demanding. Demand Response is an important approach. A paradigm change is required from energy savings towards shifting electrical consumption to timeslots with excess energy generation. This empowers consumers to act with load shifting (LS) on price variations, respecting their comfort, process and safety needs. We focus in this project on Swiss service sector buildings (SSSB). A comprehensive overview over the current projects and publications in this field is given. The load shift potential in SSSB is derived. The calculations base on Swiss energy consumption data, bro-ken down to distinct categories of electrical appliances. Further the typical energy usage is considered in different seasons, week- and daytimes. Results show that 35% of the total energy consumed in the SSSB can potentially be used for load shift. Significant seasonal and intraweek differences are ob-served. By rolling out demand response to only the largest sites (7% of sites), already 65% of the load shift potential can be tapped. Communication requirements for the introduction of Demand-Response.ch are analysed. With currently available software standards a Demand Response protocol is proposed, that satisfies all performance and security aspects. A software framework was developed for LS which uses a tariff signal for the electric energy as minimization target. It can be used both on top of an existing building management system to shift heat generation towards low-tariff times, as well as to simulate LS for different buildings, heat pumps and storage configurations. The results show that even with the current tariffs, up to 34% of cost and up to 20% electrical energy consumption can be saved. Finally political and energy market relevant changes between 2013 and 2016 are compiled. The impact on the players relevant for the introduction of Demand-Response.ch is discussed.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
iHomeLab - Hochschule Luzern
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Bolliger,Daniel
Birrer,Edith
Huber,Patrick
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Schlussbericht
(Französisch)
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Avec l’accroissement des énergies renouvelables volatiles, l’équilibrage de l’offre et de la demande devient de plus en plus complexe. La réponse à la demande (RD) est une approche prometteuse, mais elle nécessite un changement de paradigme. En plus d’économiser de l’énergie, l’utilisateur doit également déplacer ses charges en fonction de ses contraintes (confort, sécurité, ...) vers des pé-riodes d’excès de production où les prix sont bas. Dans ce projet, l’accent est mis sur les bâtiments du secteur des services (SSSB). Dans un 1er temps, une vision d’ensemble sur les projets et les publica-tions est présentée. Le potentiel de charges déplaçables est estimé en se basant sur les statistiques de consommation d’énergie en Suisse (journalières et saisonnières) et s’appuient sur une décomposi-tion par type d’appareil. Les résultats suggèrent que 35% de l’énergie totale consommée par les SSSB pourrait être déplacée. À noter qu’il existe des différences significatives selon la saison et même le jour de la semaine. Les SSSB présentent un intérêt de taille : rien que les plus grands sites (7% des sites) représentent 65% du potentiel. Dans un 2ème temps, les moyens de communication nécessaires à la mise en place de la RD sont analysés et en s’appuyant sur des logicielles existants, un protocole répondant aux besoins en terme de performance et de sécurité est présenté. Ensuite, un logiciel a été développé visant à implémenter la RD en incitant à un déplacement de charge via le tarif de l’électricité. Ce logiciel peut être utilisé pour optimiser l’enclenchement de la chaudière dans un bâtiment existant, tout comme il peut effectuer des simulations avec des bâtiments, chaudières et systèmes de stockage différents. Les simulations montrent qu’avec son utilisation, jusqu’à 34% des coûts et 20% de l’électricité peuvent être économisés. Pour finir, l’évolution du contexte économico-politique du marché de l’électricité entre 2013 et 2016 et son effet sur les acteurs sont commentés.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
iHomeLab - Hochschule Luzern
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Bolliger,Daniel
Birrer,Edith
Huber,Patrick
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